汽車鍛造鋁輪轂應(yīng)用及生產(chǎn)現(xiàn)狀

文/王丹·中色科技股份有限公司

汽車鍛造鋁輪轂應(yīng)用及生產(chǎn)現(xiàn)狀

文/王丹·中色科技股份有限公司

王丹，工程師，主要從事于有色金屬加工行業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析工作。

鍛造鋁輪轂與鑄造鋁輪轂相比重量輕，有高密度的金相組織和良好的機(jī)械性能，力學(xué)性能要高18%以上，質(zhì)量輕20%，表面光潔度好，可鍛造出花紋和圖案，具有較好的安全性能，更適于高檔轎車、重卡及豪華客車配備，具有附加值高的特點。但工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大、生產(chǎn)成本高，因而還沒有得到大面積推廣應(yīng)用。

鍛造鋁輪轂應(yīng)用現(xiàn)狀

國外應(yīng)用現(xiàn)狀

目前國外鍛造鋁輪轂在卡車、客車、高端轎車以及摩托車上的應(yīng)用較廣泛。美國、歐洲以及日本已經(jīng)至少有50%的客車和卡車使用鍛造鋁輪轂。其中美國商用車上鍛造鋁輪轂的裝配率較高，歐洲次之；此外，日本、韓國近年來鍛造鋁輪轂的裝配率也在提高。但鍛造鋁輪轂成本相對較高，所以乘用車市場一般為高檔的汽車所使用。國外鍛造鋁輪轂應(yīng)用情況見表1。

國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國鍛造鋁輪轂在乘用車上應(yīng)用較多，但在商用車以及卡車的應(yīng)用才剛剛起步，目前大部分卡客車仍以鋼質(zhì)輪轂為主。近幾年，一些商用車企業(yè)如一汽解放、東風(fēng)、中通客車、蘇州金龍、宇通等也開始裝配鍛造鋁輪轂，申龍和大金龍也有此想法。另外，國內(nèi)一些專用車生產(chǎn)企業(yè)也開始嘗試裝配鍛造鋁輪轂。

表1 國外鍛造鋁輪轂應(yīng)用情況

2006年第八屆國際公路水運(yùn)技術(shù)與交通設(shè)備展覽會上，宇通ZK6128HB型客車裝配了鍛造鋁輪轂，這是鍛造鋁輪轂首次應(yīng)用在國內(nèi)客車品牌上。

隨著汽車先進(jìn)制造技術(shù)及精密鍛造工藝的日趨成熟，鍛造鋁車輪在如油罐車、牽引車等一些專用車上的應(yīng)用也會越來越多。

生產(chǎn)現(xiàn)狀

國外生產(chǎn)現(xiàn)狀

目前，國外鍛造鋁輪轂生產(chǎn)企業(yè)主要有美鋁公司、德國Otto fuchs公司、日本遠(yuǎn)輕（Enkei）公司等等。

美鋁公司是世界最大的卡客車鍛造鋁輪轂生產(chǎn)企業(yè)，擁有最多的產(chǎn)品規(guī)格，其年產(chǎn)量可達(dá)235萬只，年銷售額超過5億美元。美鋁公司鍛造鋁輪轂在國際市場占有率超過75%，其中北美市場約55%，歐洲市場約50%，澳洲市場約99%。其主要產(chǎn)品有Dura-Bright、Dura-Flange、LvL ONE、Severe Series以及輕型卡拖車車輪等等，已為奧迪、法拉利、雪佛蘭以及全球多家商用及專用車供貨。

美鋁公司鍛造鋁合金輪轂應(yīng)用材料為6061-T6，主要制作工藝為鍛造。由8000t的壓力機(jī)將坯料鍛壓成形，制坯完成后進(jìn)行強(qiáng)化處理，使材料的各項機(jī)械性能達(dá)到最優(yōu)值，然后進(jìn)行精加工，通過高精度數(shù)控機(jī)床保證每個車輪都有高精度的圓形度，最大程度減小了車輪跑偏、偏轉(zhuǎn)等問題，然后進(jìn)行開孔及表面處理等工序。

2012年底，美鋁公司在我國蘇州成立鋁車輪工廠，這是美鋁公司繼在北美、歐洲和日本后，在中國建立的首家車輪產(chǎn)品生產(chǎn)工廠。目前已經(jīng)投產(chǎn)，將為商用車提供鍛造鋁輪轂產(chǎn)品。

國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀

近年來我國鍛造鋁輪轂生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展較快，主要生產(chǎn)企業(yè)有中信戴卡、臺灣巧新、浙江宏鑫、無錫迎昌、寶石重工、萬豐奧特、江蘇華泰等。

中信戴卡主要生產(chǎn)低壓鑄造、鍛造以及鑄造旋壓鋁合金車輪，是世界上唯一一家同時擁有這三種成形技術(shù)的鋁輪轂生產(chǎn)企業(yè)。公司分別于2004年和2005年建成亞洲第一、第二條全自動鍛造鋁輪轂生產(chǎn)線，生產(chǎn)鍛造輪轂尺寸為14″～20″，產(chǎn)能可達(dá)70～100萬件/年，產(chǎn)品種類包括卡車輪、高端轎車輪、摩托車輪等，50%以上出口國外。

2011年中信戴卡鋁輪轂銷售量為2502萬只，目前在國際和國內(nèi)市場占有率分別達(dá)到14%和40%，其中高端產(chǎn)品占有率高達(dá)70%。該企業(yè)在歐洲、日本、美國建立了三個研發(fā)中心，采用了最先進(jìn)的旋壓技術(shù)，產(chǎn)品的60%為奔馳、通用、標(biāo)致、奧迪、福特、本田等國外知名廠商配套，40%為上海大眾、上海通用、一汽大眾、沈陽寶馬、天津豐田、廣州本田等汽車廠配套。

臺灣巧新主要產(chǎn)品的93.5%為鍛造鋁輪轂，并擁有完整的機(jī)械加工、拋光、涂裝生產(chǎn)線。主要采用熱鍛/旋壓工藝生產(chǎn)鍛造鋁輪轂，成品質(zhì)量比壓鑄的輕15%左右。臺灣巧新生產(chǎn)的鍛造鋁輪轂多為通用、福特、克萊斯勒供貨。

浙江宏鑫是一家專業(yè)生產(chǎn)鍛造鋁輪轂的企業(yè)，主要生產(chǎn)卡車（大巴車）、轎車及摩托車鍛造鋁輪轂，采用先進(jìn)的AD鍛壓工藝和設(shè)備，其鍛造機(jī)、旋壓機(jī)均從國外引進(jìn)。2012年鍛造鋁輪轂產(chǎn)能達(dá)100萬件/年，2015年達(dá)200萬件/年。

無錫迎昌于2010年開發(fā)出鍛造鋁輪轂，采用國產(chǎn)鍛壓設(shè)備和專用加熱爐形成的半自動流水線，并自行研制出特殊模具，生產(chǎn)出的鍛造鋁輪轂毛坯無毛邊，大幅提高材料利用率，并降低材料和生產(chǎn)成本，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。目前已實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)能為10萬只/年，產(chǎn)品全部出口歐美地區(qū)。

連云港寶石重工引進(jìn)德國先進(jìn)技術(shù)及國際先進(jìn)設(shè)備，公司主要生產(chǎn)重型卡車、客車，轎車等各種車型專業(yè)鍛造鋁輪轂。公司于2013年建成了第一條鍛造鋁輪轂生產(chǎn)線，產(chǎn)能為50萬件/年，其中95%左右供出口，出口國家或地區(qū)以澳大利亞為主。

鍛造鋁輪轂發(fā)展趨勢

有資料顯示，世界每年汽車鋁合金輪轂產(chǎn)量在1億只以上，2014年鋁合金輪轂的需求量達(dá)到2.5億只左右，國際鋁合金輪轂市場巨大的吸引力刺激著鋁合金輪轂行業(yè)的發(fā)展。

從輪轂的發(fā)展趨勢來看，鋁合金輪轂正向著大直徑、輕量化、高強(qiáng)度、更美觀等方向發(fā)展，鍛造鋁輪轂從減輕車輪重量、提高強(qiáng)度方面更符合車輪發(fā)展方向，目前國內(nèi)部分轎車已采用鍛造鋁輪轂，若轎車鋁輪轂中5%考慮使用鍛造鋁輪轂，需求量則在70萬只左右；而大中型載貨車和客車鍛造鋁輪轂市場正處于成長期，發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>

總之，鍛造鋁車輪在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用將會越來越受到重視，逐步會成為高端轎車、載貨卡車、商用客車等的最佳選擇。

國內(nèi)鋁輪轂生產(chǎn)存在的問題

生產(chǎn)工藝落后

國內(nèi)鋁合金汽車輪轂生產(chǎn)企業(yè)主要采用成本較低的低壓鑄造成形工藝，約占輪轂全部產(chǎn)量的80%；其次是采用技術(shù)含量較低的重力鑄造工藝，約占輪轂全部產(chǎn)量10%，只有少數(shù)廠家采用較為先進(jìn)的鍛造+旋壓成形工藝。鋁合金鑄造成形工藝因其勞動強(qiáng)度大、環(huán)境污染嚴(yán)重、質(zhì)量不穩(wěn)定，在歐美國家早已被鍛造成形工藝取代，對于國內(nèi)輪轂生產(chǎn)企業(yè)而言，進(jìn)行工藝研發(fā)，淘汰落后生產(chǎn)工藝迫在眉睫。

相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備及工裝技術(shù)水平低

國產(chǎn)大型鍛造設(shè)備自動化程度普遍較低，設(shè)備可靠性差，不能承擔(dān)大批量輪轂的在線制坯、旋壓工序，中信戴卡、浙江宏鑫的鍛造設(shè)備采購自德國、日本，在線生產(chǎn)效率非常高。國內(nèi)企業(yè)鍛造模具多采用5CrNiMo制造，使用壽命短，要滿足大批量在線生產(chǎn)的需要，研發(fā)新型的耐高溫、耐磨模具材料至關(guān)重要。

研發(fā)資金投入不足，行業(yè)發(fā)展速度慢

國際上關(guān)于企業(yè)研發(fā)投入的研究顯示，研發(fā)投入占銷售總收入的比例低于1%的企業(yè)是難以生存的，1%～2%的勉強(qiáng)維持生存，達(dá)到5%以上的才有競爭力。近年來，越來越多的中國企業(yè)已經(jīng)意識到研發(fā)投入的重要性，正在逐步增加技術(shù)研發(fā)的投入比例，使企業(yè)的競爭力得到了提升。但我國鋁合金輪轂行業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)能力差，研發(fā)投入與國外同行業(yè)相比仍然不足，國內(nèi)行業(yè)研發(fā)投入一般占銷售收入的1%～3%，而國外研發(fā)投入比例最低的為5%，比例較高的已經(jīng)達(dá)到10%。

發(fā)展建議

要加大研發(fā)力度，實現(xiàn)工藝升級

首先，政府相關(guān)部門要加大扶持力度，在先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)改造、環(huán)保節(jié)能技術(shù)方面給予企業(yè)優(yōu)惠政策，在研發(fā)投入方面給予稅費(fèi)抵扣；其次，企業(yè)要與科研機(jī)構(gòu)或?qū)I(yè)性較強(qiáng)的科研院所建立聯(lián)合研發(fā)體制，將領(lǐng)先的工藝技術(shù)應(yīng)用于實踐生產(chǎn)；再次，要學(xué)習(xí)國外先進(jìn)工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗，使企業(yè)擁有與整車廠同步研發(fā)的能力。

制定統(tǒng)一的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，建立行業(yè)質(zhì)量監(jiān)控體系

國內(nèi)鍛造鋁輪轂行業(yè)質(zhì)量監(jiān)控體系并不完善，目前行業(yè)內(nèi)還沒有統(tǒng)一的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，也沒有國標(biāo)可以參考，現(xiàn)狀是輪轂的選材、厚度及規(guī)格設(shè)計等都由企業(yè)自行制訂標(biāo)準(zhǔn)。2013年9月，東風(fēng)悅達(dá)起亞汽車有限公司召回共計18135輛K5汽車，此次召回的原因是輪轂厚度及材料存在問題，受到?jīng)_擊時可能發(fā)生斷裂，存在重大安全隱患?！拜嗇為T”事件給整個行業(yè)敲響了警鐘，如何建立有效的質(zhì)量監(jiān)控體系是國內(nèi)輪轂行業(yè)當(dāng)前需要解決的最大問題。

提高產(chǎn)業(yè)的集中度，以增強(qiáng)研發(fā)能力、企業(yè)競爭力

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，我國的輪轂行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了國際化競爭的格局，要想在市場占有一席之地，需要以品牌為中心、市場為導(dǎo)向，相對較強(qiáng)的輪轂生產(chǎn)企業(yè)可以通過收購、兼并、聯(lián)合等方式形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，提高產(chǎn)業(yè)的集中度，以增強(qiáng)行業(yè)競爭力。